基于空间统计学的棉花冠层光合有效辐射空间格局分析方法

 运用空间统计学的模拟方法,以不同密度棉花群体为研究对象,对其冠层内光合有效辐射（PAR）的空间分布予以研究。通过拟合PAR透射率的半方差函数模型和绘制等值线图来反映不同密度群体冠层内PAR透射率的空间格局。利用克里格空间内插法和Simpson3/8法计算出盛蕾期棉花群体平均PAR透射率,分析其与LAI的回归关系,并对克里格插值法进行交叉验证。结果表明,冠层PAR存在强烈的空间自相关性,变异函数的最佳理论模型为高斯模型,决定系数均在0.9以上。各密度冠层PAR透射率具有相似的空间格局,但其变异程度有随密度增加而上升的趋势。群体平均PAR透射率与叶面积指数（LAI）呈指数回归关系,与前人研究结果一致。应用空间计学研究PAR空间分布格局,将有助于对PAR 进行精确定位和定量化地估算,为作物科学配置和作物冠层结构调控提供理论依据。     

棉花冠层不同尺度光能空间分布特征研究

【目的】棉花冠层光能空间分布是光能利用率高低的直接影响因素之一。为科学量化光能在棉花冠层的空间分布,本研究旨在分析冠层内光合有效辐射(Photosynthetically active radiation,PAR)各分量的空间变化特征。【方法】用空间统计学方法分析了冠层不同空间点、线、面位置PAR的分布特征。【结果】盛花期棉花行间冠层PAR截获率整体变化呈"V"形,即棉行间PAR截获率低于棉行附近位置;高密度的群体冠层中下部PAR截获率纵向变化速率较缓,同时在距地面60 cm处PAR截获率横向变化幅度也较小;不同冠层区域的PAR截获率与密度呈正相关关系,且随播种后时间均呈现先增后减的变化趋势。【结论】适当增大种植密度可以提高群体PAR截获率。运用空间统计学原理精确定位定量分析冠层内PAR的分布,对合理配置棉花种植模式、研究群体株型结构、培育高光效品种具有指导意义。     

基于不同植被指数的棉花光合有效辐射吸收分量估算研究

 通过开展小区棉花密度和水分对比试验,分析不同密度和水分处理的棉花整个生育期光合有效辐射吸收分量(FPAR)与光谱反射率的相关关系,建立棉花FPAR光谱估算模型。结果表明,棉花FPAR与选取的所有植被指数均呈极显著相关,其中绿度植被指数（GREENNDVI）和反射率比值（GMI）与FPAR的相关性最好,相关系数（r）分别为0.794和0.765。分别用GREENNDVI和GMI建立棉花FPAR的估算模型,其决定系数（r²）分别为0.657和0.633,均方根误差（RMSE）分别为0.089和0.093。研究表明,利用光谱特征参数可以有效地估算棉花整个生育期的FPAR。     

棉花群体冠层PAR与农艺性状及产量的关联性研究

本文研究了陆地棉品种徐州553三种密度群体冠层PAR的分布规律、PAR与农艺性状及产量的关联性。结果表明:(1)棉田冠层PAR随密度增加而递减;冠层PAR值的高低随生育期变化的顺序是初花期>盛花期>吐絮期>盛铃期。(2)棉田封行后,冠层PAR的垂直分布符合Y=axe~(bx)曲线变化规律。(3)PAR对结果系数、NAR、果枝与主茎夹角、单株果枝数、单铃重和成铃率的直接效应为较大正值,对主茎节距、第一果枝高度、总果节数为较大负值。(4)PAR与皮棉产量(Y)的关系可由Y=a十bx+cx~2拟合,且曲线拟合的理论值与实际值差异小于1％。这些结果丰富了棉花光能利用的理论研究,也为合理密植、改善棉田光能分布以增加产量提供了理论依据。     

不同密度下棉花群体光辐射空间分布及生物量和纤维品质的变化

【目的】研究不同密度群体棉花生育期、光合有效辐射(PAR)分布、叶面积指数(LAI)和干物质累积特征值的差异。【方法】供试品种为转Bt(Bacillus thuringiensis)基因杂交种中棉所75(CCRI 75)和常规品种鲁棉研28(SCRC 28),2012和2013年密度处理为1.5万、5.1万和8.7万株·hm~(-2)。【结果】不同密度群体在棉花不同生育期PAR存在显著差异,且冠层光透射率随密度增加而减少,不同种植密度的棉花群体冠层株型结构各不相同,不同群体棉花茎叶的空间分布决定PAR的分布;LAI随生育进程呈现出开口向下的抛物线,不同的密度群体LAI均在播种后60 d左右开始快速增加,100 d或110 d后LAI开始急速下降;随密度增加最大生物量累计值减少,且营养器官占单株总干物质的比例增加,而生殖器官所占比例下降;密度显著影响马克隆值大小,高密度下马克隆值最大。【结论】本研究为棉花田间管理、合理密植提供理论依据。     

麦棉套种对预留棉行光合有效辐射的影响

对东西行向、预留棉行为１００ｃｍ的三二式麦棉套种方式研究表明，在小麦抽穗后的麦棉共生期间，预留棉行上的平均光合有效辐射仅为一熟棉田的５０％～８０％，株高低和叶片枯黄时光照削弱较小；在麦棉间距相同的情况下，北行棉花接受的ＰＰＦＤ较多，而正午前后南行棉花易受荫蔽，南行棉花适当北移，保持麦棉间距在３０ｃｍ以上，降低小麦群体株高，防止小麦旺长，起垄种棉，都有利于棉花生长发育。     

不同熟性棉花品种冠层温度分布特点

[目的]明确不同类型棉花品种冠层温度的分布特点,探究冠层温度与光合特性之间的关系,寻求判断棉花熟性的可能指标.[方法]选择6个常用的供试棉花品种,利用搭载热红外测温仪的无人机获取棉花花铃期冠层温度的数字图像,同时测定同一时间段的蒸腾速率、气孔导度等光合指标.[结果]中棉所50不同部位气冠温差表现为上层>下层>中层,中棉...     

玉米冠层内光合有效辐射三维空间分布的测定和分析

设计了一套田间观测试验，以测定光合有效辐射（PAR，Photosynthetic Active Radiation）在玉米冠层内三维空间上的分布规律。对实测资料的分析得出如下结论：（1）玉米冠层内平均PAR的垂直分布具有随着向下累计叶面积指数的增加而指数递减的趋势。在冠层中上部，PAR透光率较高，递减很明显，冠层下部则维持较低水平，变化不     

微咸水对滴灌棉花冠层光合特征及产量品质的影响

为探讨微咸水对新疆膜下滴灌棉花影响效果,利用排碱渠微咸水与河水混合方式,以河水为对照(CK),设置3 g/L和5 g/L两个微咸水矿化度,研究微咸水对滴灌棉花冠层光合特征及产量品质的影响。结果表明:灌溉初期微咸水对棉花影响不明显,至盛花期影响逐渐增强,与对照相比,微咸水滴灌使棉花LAI、MTA、Pn均降低,且5 g/L降幅大于3 g/L,而3 g/L蒸腾速率和气孔导度高于CK和5 g/L。微咸水滴灌使棉花产量降低,3 g/L下降不明显,5 g/L则显著下降,主要原因是单株铃数显著下降,而单铃重呈增加趋势,衣分无明显变化。微咸水对纤维长度和比强度无显著影响,但马克隆值显著增大。因此,低矿化度的微咸水在新疆棉花生产中可适当使用,是缓解棉花旱情实现稳产高产的重要途径。     

棉花群体冠层结构与干物质生产及产量的关系

对晋棉１０号品种９．０万～１５万株·ｈｍ－２５个群体密度梯度下的冠层结构、光合特性及其与干物质生产和分配的关系进行了研究。结果表明：在山西特早熟棉区适期播种条件下，晋棉１０号品种最适群体为１０．５万株·ｈｍ－２。该群体下，棉花冠层结构、光合特性及干物质生产与分配均优于其他群体，经济产量高出其他群体平均产量２５％以上。同时，提出了晋棉１０号品种适宜群体的若干指标，为确定棉花高产栽培措施及建立棉花生产管理模型提供了参考     

Application of Spatial Interpolation in GIS

Spatial interpolation includes point interpolation and areal interpolation. The point interpolation is mainly used to deal with natural geography data and the areal interpolation is usually used to solve the interpolation problem of social economic statistic data. However, social economic statistic data are often collected by areas, which cannot represent their real spatial distribution. A spatial distribution model of social economic statistic data is to be established to conform to their real spatial distribution. Using the areal weighting interpolation and inverse distance weighted averaging, a spatial distribution model of GDP is established in this paper.     

淮河流域农田光合有效辐射(PAR)的基本特征

为了解淮河流域农田下垫面光合有效辐射的基本特征,分析淮河流域农作物生长的光、热条件,本文利用寿县国家气候观象台（32°30.83′ N,116°46.47′ E）2008年全年太阳辐射观测资料,采用30 min平均,按照线性关系y=cx做最小二乘拟合,得到PAR、RS以及PAR/Rs的日、月和季节均值,分析了该地区光合有效辐射（PAR）的日、季、年变化特征及所占太阳短波辐射（Rs）比例的一些基本特征,得出了该地区的光合有效辐射（PAR）的年总量为1970.8 MJ/m2,春、夏、秋、冬季的平均日总量分别为：6.83 MJ/m2、6.58 MJ/m2、4.28 MJ/m2、3.80 MJ/m2;得出了月平均PAR/Rs的值在0.37~0.43之间,最大值出现在夏季为0.43,最小值出现在冬季为0.37,年平均值为0.40;分析了晴天和阴天日PAR的变化有明显的区别,阴天日PAR/Rs的值比晴天日明天偏大,全年典型阴天日PAR/Rs的值为0.42,典型晴天日PAR/Rs的值的为0.39。对于PAR/Rs,云、水汽、太阳阳辐射强度以及大气浑浊度对其都有影响。     

盘锦冬季日光温室光合有效辐射预报模型研究

为了探索盘锦地区冬季日光温室光合有效辐射变化规律,更好地为本地区设施农业服务,利用2012 年冬季日光温室内小气候和附近气象站观测资料,采用相关统计和逐步回归分析方法分析了冬季不同天气类型日光温室中光合有效辐射特征及光合有效辐射占太阳总辐射的比值,建立了冬季不同天气类型日光温室光合有效辐射的预报模型,并对其进行拟合检验。结果表明：（1）晴天和多云天日光温室内PAR具有明显的日变化。阴天时日光温室内接受到的PAR 最大值一般在1~38 W/m2。（2）冬季典型多云天ηPAR最高,阴天次之,晴天最低。（3）采用逐步回归分析方法分别建立日光温室内日最高光合有效辐射、日光合有效辐射总量、日最大总辐射、日总辐射总量与外界气象要素的相关模型均通过了0.01 的显著性水平检验,并进行了拟合检验,晴天和多云天4个要素的拟合效果较好,阴天4个要素的拟合效果较差。     

土壤肥力计算机辅助制图初探

土壤肥力图是评价农田土壤肥力水平、合理地制定土壤肥力分区及施肥方案的一个关键要素。传统土壤肥力制图以人工绘制为主,但其效率低,工作量大。通过对广东省烟区植烟土壤肥力自动制图的实践,把GIS作为分析和制图工具,通过空间插值方法和GIS强大的分析处理数据能力及制图功能,制作土壤肥力图,归纳出土壤肥力自动制图的一般方法,讨论了其关键技术问题。     

测墒补灌深度对济麦22冠层光截获和荧光特性及籽粒产量的影响

测墒补灌是近年开发的一种小麦节水栽培新技术,水分管理的土层深度是该技术的关键因素之一。本研究以济麦22为试验品种,于2013—2014和2014—2015年度在山东兖州进行大田试验,设置4个测墒补灌土层深度,补灌至目标土层拔节期相对含水量70%和开花期相对含水量75%,以定量灌溉(拔节期和开花期各灌水60 mm)和全生育期不灌水处理为对照,通过测定花后0~30 d灌浆阶段小麦冠层光截获特性、群体光合速率、旗叶荧光特性,以及最终籽粒产量和水分利用效率,以明确测墒补灌达到增产的光合基础及最佳土层。当补灌土层为0~20 cm时,灌水量为50.1~51.2 mm,小麦叶面积指数、冠层光合有效辐射截获量、冠层光截获率和群体光合速率,以及旗叶实际光化学效率(ΦPSII)和最大光化学效率(Fv/Fm)在各灌水处理中最低;补灌土层为0~40 cm时,灌水量为73.1~93.1 mm,上述前4项指标比补灌深度20 cm时依次提高6.0%~42.4%、8.5%~27.9%、6.7%~14.5%、11.0%~14.6%,同时旗叶ΦPSII和Fv/Fm亦显著提高;补灌深度加大至60 cm(灌水量87.5~105.4 cm)和80 cm(灌水量101.8~115.0 cm)时,这些指标无显著增加。与光合特性相关指标一致,籽粒产量也表现为补灌深度大于40 cm的3个处理间无显著差异,且与定量灌溉对照无显著差异,但都显著高于补灌深度20 cm处理。在本试验条件下,对0~40 cm土层实施测墒补灌,较定量灌溉减少用水26.9~46.9 mm,水分利用效率提高16.2%~16.7%,灌溉效益增加34.0%~68.1%,说明在类似生态条件下,中穗型小麦品种济麦22测墒补灌节水栽培技术的目标土层为0~40 cm。     

玉米和大豆光合有效辐射吸收比例与植被指数和叶面积指数的关系

基于东北典型黑土区的玉米和大豆的实测光谱反射率、光合有效辐射及叶面积数据,选取常用的9种植被指数,并根据光谱曲线特征和植被指数结构建立了两种新的植被指数,对其估算玉米和大豆冠层FPAR效果进行了对比分析。结果表明,各植被指数与冠层光合有效辐射吸收比例(FPAR)的关系因植被类型而异。以近、短波红外波段较以可见光、近红外波段计算植被指数的估算效果好。NDVI、RVI在可见光、近红外波段计算的植被指数中估算FPAR效果较好,玉米估算模型R²分别为0.81和0.82,大豆估算模型R2均为0.81;NDSI、RSI在近、短波红外波段计算的植被指数中较好,玉米估算模型R2均为0.86,大豆估算模型R2均为0.84,优于NDVI和RVI。试验表明,利用近、短波红外波段估算FPAR是可行的;冠层含水量较土壤背景对FPAR影响更大;玉米和大豆冠层FPAR与叶面积指数(LAI)呈较好的对数关系,估算模型R²分别为0.75和0.70;但用植被指数估算FPAR效果要优于用叶面积指数。     

棉花辐射诱变育种研究进展

本文在简要回顾棉花辐射诱变遗传育种的研究历史后，从辐射诱变在棉花遗传育种中的作用、棉花辐射诱变中常用的诱变源、棉花的辐射敏感性和诱变效率、棉花的辐射诱变效应及其突变性状的遗传和提高棉花辐射诱变育种效率的方法等方面对棉花辐射诱变育种研究作了较为全面的综述。最后还提出了促进棉花辐射诱变育种工作开展的几点建议